杜强
- 作品数：12 被引量：62H指数：4
- 供职机构：同济大学土木工程学院地下建筑与工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家公益性行业科研专项中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球建筑科学理学一般工业技术更多>>
- 无黏性土滑坡型泥石流形成机理的离心机模型试验研究被引量：16
- 2014年
- 采用自主研发的可视化试验装置,参照某泥石流现场试验进行了离心机模型试验,研究典型滑坡型泥石流形成的宏细观机理。根据现场试验的颗粒级配和重力比,用粉砂和细砂按比例配制土样进行20g加速度下的离心机试验。利用高清数码成像设备和细观结构分析软件Geodip分别从宏观和细观角度分析了滑坡型泥石流的形成模式和水土作用机理。研究结果表明:离心机模型试验较好地重现了现场试验现象,滑坡型泥石流的形成模式为自坡脚逐渐向上分块坍塌的倒退式块体滑动。滑坡型泥石流形成的原因是坡体中细颗粒随孔隙水迁移,引起孔隙水压力升高并形成底部渗流,造成坡体发生抗剪强度破坏形成泥石流。
- 周健杜强李业勋张姣
- 关键词：离心机试验
- 降雨对滑坡形态影响的宏细观分析被引量：6
- 2016年
- 进行人工降雨诱发边坡滑坡的模型试验,着重研究不同降雨强度对滑坡形态的影响。基于不同降雨强度下边坡发生滑坡的破坏过程,利用高速动态数据采集仪和孔隙水压力传感器进行孔压量测;利用土体水分传感器监测降雨过程中坡体内部含水率的变化情况,研究含水率和饱和度对滑坡形态的影响;并结合细观组构变化进行水土作用机理分析。研究结果表明:不同降雨强度下坡体发生滑坡的宏观破坏形态、孔压变化规律不同;随着降雨强度的增加,坡体滑坡形态从牵引式向推移式转化;牵引式滑坡形成机理为坡脚发生渗透破坏,坡体失去坡脚支撑作用而分层下滑;推移式滑坡形成机理为坡体上部雨水聚集导致孔压上升、土体强度降低,当下滑力大于抗剪强度时,上部土体挤压下部土体,突然整体滑动。本文研究有助于工程中对降雨诱发滑坡的预防和治理。
- 杜强周健李翠娜
- 关键词：降雨强度边坡失稳细观组构
- 船运铁精矿流态化模型试验的离散元数值模拟被引量：4
- 2016年
- 采用离散元程序PFC3D对散装铁精矿在动力荷载作用下发生流态化的室内振动台模型试验进行数值模拟,从细观的角度研究铁精矿流态化的演化规律及内在机理。考虑流态化过程中的非饱和特性,利用微小颗粒模拟水团,通过设置黏结模型模拟矿粉颗粒间的基质吸力,实时观察流态化过程中铁精矿位移场、水颗粒迁移情况以及细观组构的变化和发展,并将数值模拟结果与室内模型试验进行对比分析。结果表明:铁精矿发生流态化的主要原因是水液面的上升;其细观机理为在动力荷载作用下,铁精矿细颗粒沿着粗颗粒孔隙向下运动和颗粒间水团汇集形成水膜后的向上迁移。
- 周健杜强简琦薇李晨张智卿
- 关键词：铁精矿流态化细观机理离散元法
- 降雨强度对泥石流起动影响的模型试验研究被引量：18
- 2016年
- 利用自制小比例模型槽,采用可控降雨强度降雨模拟器,进行了人工降雨诱发泥石流的室内模型试验,研究降雨强度对泥石流起动的影响,并确定泥石流起动的临界降雨强度。基于临界降雨强度下泥石流的起动过程,对孔隙水压力和坡体内部含水率的变化规律进行了研究,并与现场试验进行了对比。运用Geodog软件对泥石流形成前坡体的位移场进行了分析,研究坡体破坏规律。研究结果表明,泥石流起动的临界降雨强度范围为43～50 mm/h。泥石流发生前存在一个孔隙水压力增加的过程,在泥石流形成后,孔隙水压力急剧下降。降雨强度影响雨水在坡体内部的渗透,是泥石流起动的主要原因。泥石流起动与坡体含水率和饱和度的变化有关,当坡体饱和度超过80%时,产生整体滑动破坏,并迅速转化为泥石流。
- 周健杜强李翠娜
- 关键词：降雨强度泥石流饱和度
- 粗砂滑坡离心模型试验及离散元细观模拟被引量：3
- 2022年
- 为了探明砂土滑坡的力学机理,采用自行研制的降雨诱发滑坡离心模型试验装置,进行粗砂滑坡离心模型试验,基于试验结果,采用改进后的离散元数值模拟程序对滑坡过程进行细观研究,从细观和非饱和角度对离心模型试验进行补充。研究结果表明:粗砂滑坡发生的细观机理为坡体中的水无法及时排出,导致土颗粒悬浮在水颗粒中,土颗粒间的接触减少甚至脱离,土颗粒间的相互作用力转化为土颗粒与水颗粒之间的作用力,土体出现流体特征,抗剪强度丧失。滑坡的发展表现为两种可能的形式:各处水颗粒施加给土颗粒的作用力与此位置土颗粒的接触力正好相等,表现为整体滑动;水颗粒施加给土颗粒的作用力等于土颗粒重力和前部土颗粒的接触力之和,表现为后部滑坡向前部发展。
- 杜强杜强刘俊芳
- 关键词：细观粗砂非饱和
- 土与结构物半模直剪试验的颗粒流数值模拟被引量：2
- 2012年
- 使用自主改造的半模直剪仪进行土与钢板、石板的半模直剪试验,竖向荷载分级施加,分别为50kPa,100kPa,150 kPa,200 kPa。应用颗粒流离散元程序——PFC2D对土与结构物在不同法向应力条件下相互作用的半模直剪试验进行数值模拟,研究土与结构物相互作用时接触面土体变形及剪应力的变化情况。分析得出土与结构物相互作用时,土体会呈现出硬化现象。随着法向应力的增加,土的剪应力会升高。在土与结构物的接触面上,形成了一定厚度的剪切带,说明土与结构物的相互作用并不只局限于接触面,而对接触面以上一定厚度内的土体也有影响,但影响范围不大,约为5倍的粒径。土与结构物相互作用时,结构物的性质对土体剪应力的变化影响不大。
- 杜强刘文白
- 基于DPDM技术的砂土单调剪切试验变形场的失效分析
- 2016年
- 通过中砂与结构物接触面半模直剪试验,结合数字照相变形量测DPDM(Digital Picture Deformation Measurement)技术,对各级荷载下砂土在直剪试验中的变形场进行失效分析。采用数码相机对半模试验过程中砂与剪切面运动进行全程拍摄,应用DPDM技术对拍摄结果进行处理,得出土体的位移场和应变场云图,发现砂土的位移量和剪应变量达到最大值的区域总是发生在结构物中部附近,且在到达该最大值后,其变化不再随着相对位移的增加而发生变化。说明当土与结构物相互作用过程中土体总位移分布不再发生变化时,土与结构物相互作用失效;土体最大剪应变呈明显的袋状分布,且当分布不随相对位移的增加而发生变化时,土与结构物相互作用失效。
- 许才溢刘文白杜强
- 关键词：相互作用
- 泥石流启动试验的数值模拟研究被引量：13
- 2015年
- 采用离散元颗粒流程序PFC3D(Particle Flow Code)对泥石流启动过程的模型试验进行数值模拟研究.考虑泥石流启动过程中砂土的非饱和特性,在前期研究的基础上对模型进行改进,利用微小颗粒模拟水团,并通过设置黏结模型模拟土颗粒间的基质吸力.将数值模拟结果与室内模型试验进行对比分析,分析得出泥石流的启动表现为后部土体推挤前部土体快速下滑.非饱和状态下,颗粒间的基质吸力提供了一定的土体强度,当渗透力和重力引起的下滑力克服这种颗粒间的黏结力时,土体由非饱和状态逐渐转变为饱和状态,泥石流才会启动.与原有未考虑非饱和特性的数值模拟方法对比,结果表明,使用PFC3D并考虑土体非饱和特性,可以更接近地模拟流滑型泥石流的破坏形态和启动过程.
- 周健杜强于仕才
- 关键词：泥石流启动过程数值模拟
- 不同雨强下非饱和砂性坡体破坏形式的含水特性研究
- 2024年
- 为了研究不同降雨强度下非饱和砂土边坡内部含水特性,探究破坏含水率与破坏形式的关系及坡体破坏的水土作用机理,通过室内模型试验研究了在不同降雨强度下粗砂和细砂2种坡体内部含水率的变化规律及前期降雨对坡体破坏的影响,并基于土水特征曲线分析降雨诱发坡体破坏的内部机理。试验结果表明:在降雨过程中,含水率变化存在3个阶段:Ⅰ阶段,含水率变化近似呈线性增长;Ⅱ阶段,含水率增长趋于平缓;Ⅲ阶段,在高雨强下,坡体破坏前含水率快速增长。不同降雨强度下坡体破坏形式不同,破坏含水率亦不同:当坡体发生坡脚流失时,破坏含水率为12%左右;当坡体发生分层滑动时,破坏含水率为13%~18%;当坡体发生整体流滑时,破坏含水率为20%左右。但无论发生何种破坏,在破坏时,坡体均未达到饱和状态。不同初始含水率也会影响坡体破坏形式和破坏时间,初始含水率越高,坡体破坏规模越大,发生破坏所需的时间越少。随着坡体含水率的增加,坡体的基质吸力减少,抗剪强度降低,下滑力大于抗滑力,坡体最终发生破坏。
- 曲立强杜强
- 关键词：破坏形式基质吸力土水特征曲线
- 双层地基承载性能的颗粒流数值模拟被引量：1
- 2012年
- 应用颗粒流离散元程序———PFC2D对双层地基承载试验进行数值模拟,研究双层地基的承载性能。数值模拟得到的双层地基荷载—基础位移曲线表明:随荷载增加,地基土经历了弹性、弹塑性与破坏三个阶段;双层地基的破坏模式为上部硬土层的锥台型整体剪切和下部软土层冲剪的综合型破坏形式;不同厚度上部硬土层条件下,双层地基的承载性能不同:随着硬土层厚度的增加,地基的承载性能有显著提高;硬土层厚度相同时,随着硬土层强度的增加,地基的承载性能也有明显提高。
- 杜强
- 关键词：双层地基数值模拟
